一种嵌入式led路灯集中监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种嵌入式LED路灯集中监控系统，其特征是由STM32单片机控制系统、TFT显示屏、触摸屏、数据存储模块、日历时钟模块和无线通信模块组成。无线通信模块用于获取远程终端LED路灯状态信息；数据存储模块用于保存LED路灯故障信息；TFT显示屏用于显示LED路灯工作状态；触摸屏用于设置LED路灯参数和LED路灯状态查询；日历时钟模块用于产生精确的日历时间，便于监控系统定时控制LED路灯点亮与熄灭。本实用新型通过无线通信方式与远程终端的LED路灯进行数据交换，可以实现对LED路灯开关、亮度反馈、状态查询、故障告警进行管理，提高了对LED路灯的智能化监控水平。
【专利说明】
_种嵌入式LED路灯集中监控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种LED路灯监控系统，尤其是涉及一种可以通过无线通信方式来对LED路灯进行远程集中管理的监控系统。
【背景技术】
[0002]LED具有体积小、寿命长、发光效率高、节能环保等优点，已被大量应用到城市和乡镇道路上作为照明灯具。然而，目前对城市LED路灯的监管还存在许多问题与不足，现有采用的人工方式对路灯进行控制、维护及工作状态检测，很难保证控制和检测的实时性，这种方式不能实时的获得每盖路灯的状况，而且人工作业量大、维护麻烦、管理方式落后、故障维修效率低、统计查询功能差。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种嵌入式LED路灯集中监控系统，监控系统通过无线通信方式获取多个LED路灯信息，也可以远程操作多个LED路灯的点亮与熄灭，以实现对多个LED路灯进行实时监控，方便LED路灯维护、检修与管理。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:
[0005]—种嵌入式LED路灯集中监控系统，包括有STM32单片机控制系统、LED路灯信息显示模块、无线通信模块、触摸输入模块、日历时钟电路和数据存储电路，其特征在于:所述STM32单片机控制系统包括单片机STM32F103、时钟晶振电路、复位电路和单片机启动模式控制电路;所述LED路灯信息显示模块为TFT显示屏，通过单片机STM32F103的GP1对显示模块进行显示编程，实现LED路灯各种信息的显示功能;所述无线通信模块的控制核心是无线数传芯片nRF905，通过单片机STM32F103的GP1和SPI接口对无线通信模块进行编程，实现LED路灯信息的无线传输功能；所述触摸输入模块用于设置LED路灯工作参数和工作时间段，通过单片机STM32F103的SPI接口对触摸输入模块进行编程;所述日历时钟电路包括日历时钟芯片DS3231和3V电池，在日历时钟电路的作用下，单片机STM32F103来对LED路灯实现定时点亮与熄灭，确保LED路灯在指定时间段内工作;所述数据存储电路用于存储LED路灯故障信息，存储器件采用掉电不丢失EEPROM类型存储器，通过单片机STM32F103的I2C接口对存储器件进行编程。
[0006]与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在:
[0007]本实用新型可以对LED路灯的使用状况进行远程实时监控，监控信息丰富，包括LED光强、LED路灯是否出现故障、LED路灯工作时间等多种参数，在维修人员不需要到现场的情况下就可以及时了解到LED路灯的工作状况，为LED路灯的检修和管理带来了便利。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的结构示意图。
[0009]图2为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0010]参见图1，一种嵌入式LED路灯集中监控系统，包括STM32单片机控制系统、LED路灯信息显示模块、无线通信模块、触摸输入模块、日历时钟电路和数据存储电路，所述STM32单片机控制系统包括单片机STM32F103、时钟晶振电路、复位电路和单片机启动模式控制电路。
[0011]单片机STM32F103负责整个系统的控制功能，完成LED路灯信息无线读取、显示与存储，在日历时钟电路的作用下完成LED路灯的定时点亮与熄灭。
[0012]时钟晶振电路，产生8MHz脉冲信号，作为单片机STM32F103内部锁相环的输入，8MHz脉冲信号经内部锁相环倍频后输出，作为单片机STM32F103的工作时钟。
[0013]复位电路，包括上电复位和按键复位，用于保证监控系统上电时能正常复位或死机时能够按键复位，从而使其从一个确定的状态开始运行。
[0014]单片机启动模式控制电路，用于控制单片机STM32F103复位后从片内Flash读取用户代码并执行。
[0015]LED路灯信息显示模块，用于显示LED路灯各种信息，包括光强、故障信息、工作状态。显示模块为TFT显示屏，分辨率为320 X 240，通过STM32F103的GP1和SPI接口对显示模块进行显示编程。
[0016]无线通信模块，用于LED路灯信息的无线传输，包括LED路灯信息接收和LED路灯定时点亮与熄灭的命令发送，模块通信模块的控制核心是无线数传芯片HRF905，通过单片机STM32F103的GP1对无线通信模块进行编程。
[0017]触摸输入模块，用于设置LED路灯工作参数和工作时间段，通过单片机STM32F103的SPI接口对触摸输入模块进行编程。
[0018]日历时钟电路，包括日历时钟芯片DS3231和3V电池，在日历时钟电路的作用下，单片机STM32F103来对LED路灯实现定时点亮与熄灭，确保LED路灯在指定时间段内工作。
[0019]数据存储电路，用于存储LED路灯故障信息，便于日后维修人员查看，数据存储电路中的存储器件采用掉电不丢失EEPROM类型存储器AT24C512，通过单片机STM32F103的I2C接口对存储器件进行编程。
[0020]具体实施中的电路原理图如图2所示，包括:
[0021]STM32单片机控制系统由单片机STM32F103 Ul、时钟晶振电路、复位电路和单片机启动模式控制电路组成。电阻Rl、R2、电容Cl和按键Kl构成复位电路，其中:Rl和Cl构成上电复位电路;Rl、R2和KI构成按键复位电路。复位电路产生的复位信号连接到Ul的7脚；电容C2、C3、晶体振荡器OSl和电阻R3构成时钟晶振电路，OSl的两端分别连接到Ul的5脚和6脚，在Ul内部振荡电路的共同作用下，产生SMHz脉冲信号；电阻R4和R5构成单片机启动模式控制电路，R4和R5的一端分别连接到Ul的28脚和60脚，另一端均接地，控制Ul复位后从片内Flash执行用户代码。
[0022]LED路灯信息显示模块为M2，该模块共有20个引脚，引脚D15?DO分别连接到Ul的GP1引脚PA15?ΡΑ0;引脚CS、RS、WR和RD分别连接到Ul的GP1引脚PCO?PCSt3Ul采用并行数据传输方式对M2进行操作，Ul的PCO用于选择模块M2，U1的PCl用于产生数据/命令选择信号，Ul的PC2用于产生写信号，Ul的PC3用于产生读信号，Ul的PA15?PAO用于并行传输显示数据。
[0023]无线通信模块为M1，该模块共有14个引脚，引脚MIS0、M0S1、SCK和CSN为Ml的SPI接口，与Ul的SPI接口相连，Ul的GP1引脚PB9用于产生选择信号；引脚TXEN、TRX_CE、PWR、AM、0尺和0)分别与1]1的6?10引脚?88、？81、？80、？85、？83和？84相连。？88控制[是进行无线发送操作还是无线接收操作，PBl控制Ml是否允许进行无线发送或接收，PBO控制Ml是否上电工作，PB5用于读取Ml的地址匹配状态，PB3用于检测Ml是否完成无线发送或接收操作，PB4用于无线发射载波检测。
[0024]触摸输入模块为M3，该模块共有4个引脚，引脚MIS0、M0S1、SCK和CS为M3的SPI接口，与Ul的SPI接口相连，Ul的GP1引脚PC4用于产生选择信号。
[0025]日历时钟电路由型号为DS3231的日历时钟芯片U2、3V电池BI和电容C4、C5构成，U2的I2C接口引脚SDA和SCL分别与Ul的I2C接口引脚SDAl和SCLl相连，Ul在它的I2C控制器的作用下完成对U2的读写操作，包括年、月、日、时、分、秒的设置与读取。Ul通过对U2的操作，就可以实现何时通过无线通信模块Ml对LED路灯发出点亮和熄灭命令，从而控制LED路灯在指定时间段内工作。
[0026]数据存储电路由型号为AT24C512的EEPROM存储器U3和电容C6构成，U3的I2C接口弓丨脚SDA和SCL分别与Ul的I2C接口引脚SDA2和SCL2相连，Ul在它的I2C控制器的作用下，将LED路灯故障信息存储到U3中，也可以从U3中读取LED路灯故障信息。
【主权项】
1.一种嵌入式LED路灯集中监控系统，包括有STM32单片机控制系统、LED路灯信息显示模块、无线通信模块、触摸输入模块、日历时钟电路和数据存储电路，其特征在于:所述STM32单片机控制系统包括单片机STM32F103、时钟晶振电路、复位电路和单片机启动模式控制电路;所述LED路灯信息显示模块为TFT显示屏，通过单片机STM32F103的GP1对显示模块进行显示编程，实现LED路灯各种信息的显示功能;所述无线通信模块的控制核心是无线数传芯片nRF905，通过单片机STM32F103的GP1和SPI接口对无线通信模块进行编程，实现LED路灯信息的无线传输功能；所述触摸输入模块用于设置LED路灯工作参数和工作时间段，通过单片机STM32F103的SPI接口对触摸输入模块进行编程;所述日历时钟电路包括日历时钟芯片DS3231和3V电池，在日历时钟电路的作用下，单片机STM32F103来对LED路灯实现定时点亮与熄灭，确保LED路灯在指定时间段内工作;所述数据存储电路用于存储LED路灯故障信息，存储器件采用掉电不丢失EEPROM类型存储器，通过单片机STM32F103的I2C接口对存储器件进行编程。
【文档编号】H05B33/08GK205510488SQ201620310235
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】凌六, 凌六一, 吴晓亮, 朱志强, 李焱, 刘梦圆, 尚奔奔
【申请人】安徽理工大学